Что такое шкив в лифте
Что такое шкив в лифте
Наименьший допускаемый диаметр канатоведущего шкива или блока определяется по формуле
где D — диаметр канатоведущего шкива или блока, измеряемый по дну ручья, мм; d — диаметр каната, мм; е — коэффициент, зависящий от назначения лифта
должно быть: не менее 45 для лифтов пассажирских, грузопассажирских и грузовых с проводником и скоростью движения кабины более 1,4 м/с; 40 — для тех же лифтов и больничных со скоростью движения кабины до 1,4 м/с включительно, 30 — для грузовых лифтов без проводника — скорость не лимитируется.
Лебедка лифтов (за исключением грузовых малых) должна быть снабжена штурвалом для приведения ее в действие вручную. Штурвал может устанавливаться на валу постоянно или быть съемным. Применение штурвала со спицами или кривошипной рукояткой не допускается
На редукторе должна быть укреплена заводская табличка с указанием завода-изготовителя лебедки, типа, номинального момента, передаточного отношения редуктора, заводского номера лебедки и даты ее выпуска. На редукторе также должны быть указаны направления вращения канатоведущего шкива.
Неравномерность осадки канатов в ручьях канатоведущего шкива допускается не более 0,5 мм, так как большая неравномерность осадки приведет к чрезмерному перекосу балансиров канатной подвески и отключению блокконтакта контроля слабины тяговых канатов (СПК), а также к дальнейшему быстрому износу ручьев
Зазор между дном ручья канатоведущего шкива и канатом допускается, для канатоведущих шкивов с формой ручья клиновидной с подрезом — не менее 2 мм, для канатоведущего шкива с формой ручья клиновидной — не менее 4 мм
Допустимые зазоры в червячной паре (боковой зазор) должны быть, при межосевом расстоянии редуктора 150—180 мм — не более 0,3 мм; при межосевом расстоянии редуктора 225—240 мм— не более 0,5 мм.
Смещение червяка от номинального положения из-за осевого люфта в радиально-упорных (упорных) подшипниках глобоидных редукторов должны быть (не более): при межосевом расстоянии (150—180) ±0,1; при межосевом расстоянии (225—240) ±0,15 Краткие технические характеристики лифтовых редукторов приведены в табл. 4.
Подготовительные операции при замене редуктора выполняются только электромехаником, обслуживающим данный лифт. При его отсутствии по каким-либо причинам эту работу может произвести электромеханик соседней бригады под контролем прораба (мастера) после получения соответствующего инструктажа
В аварийных случаях подготовительные операции выполняет электромеханик аварийной службы.
Снимать, транспортировать, устанавливать редуктор (лебедку) может производить персонал завода (мастерских), а также обслуживающая этот лифт бригада под руководством опытного электромеханика. В пределах дома эти работы могут выполняться под наблюдением прораба (мастера). Если же эту работу выполняет бригада такелажников завода (мастерских), то из их числа должно быть выделено лицо, ответственное за безопасное производство работ по перемещению грузов. Ставить редуктор под нагрузку имеет право только электромеханик по лифтам.
Разрешение на работу лифта после замены редуктора, канатоведущего шкива выдает прораб-контролер или инспектор Госгортехнадзора после проведения технического освидетельствования лифта.
Таблица 4
Краткие технические характеристики лифтовых редукторов
Канатоведущие шкивы лифтовых лебёдок
Канатоведущие шкивы. Они обладают значительными преимуществами перед барабанами и позволяют подвешивать кабину и противовес на нескольких параллельных ветвях канатов. Размеры канатоведущего шкива не зависят от высоты подъема, а количество применяемых канатов не ограничивается двумя.
Ремонт канатоведущих швиков
Канатоведущие шкивы, так же как и барабаны, изготавливаются из стального или чугунного литья. Они состоят из ступицы, диска и обода. Для облегчения конструкции шкива диск выполняют относительно тонким с ребрами жесткости. Ступица КВШ насаживается на тихоходный вал редуктора, а в безредукторных лебедках — на вал электродвигателя. Крепление ступицы осуществляется с помощью навинчиваемых на вал гайки и контргайки, а положение шкива относительно вала фиксируется с помощью шпонки. На ободе канатоведущего шкива проточены кольцевые канавки (ручьи) одинакового профиля, в которые укладываются канаты. Изготавливают обод из серого чугуна марки СЧ 28 —СЧ 48 (ГОСТ 1412—70) или стального литья марки 55Л-П (ГОСТ 977—65). Канаты, взаимодействуя с ручьями, изнашивают обод шкива, поэтому для обеспечения наименьшего износа КВШ отливка в зоне обода должна иметь достаточно высокую твердость и однородную структуру. Для снижения эксплуатационных расходов по ремонту КВШ его обод иногда делают съемным (см. рис. 2.16, б).
Расстояние t, мм, между канавками обода КВШ, блока и контршкива определяется по формуле
где d — диаметр тягового каната, мм.
Ширина В, мм, обода КВШ зависит от числа т параллельных ветвей канатов, а при применении в лебедке контршкива — и от числа z обхватов шкива канатами:
Диаметр КВШ определяется исходя из кинематической схемы лифта и условия долговечности.
Для лифтов с прямой подвеской кабины и противовеса диаметр КВШ зависит от расстояния между центрами подвесок и обычно больше получаемого из условия долговечности. При любой другой кинематической схеме диаметр КВШ определяется только в соответствии с условием долговечности.
Внешняя нагрузка КВШ, равная разности натяжения канатов подвески кабины и противовеса, уравновешивается действием сил сцепления (трения) канатов с канавками шкива. Эти силы зависят от угла обхвата шкива канатами, формы профиля поперечного сечения канавки, коэффициента трения между канатом и рабочей поверхностью канавки и соотношения сил натяжения в ветвях канатов.
Тяговая способность КВШ характеризуется тяговым коэффициентом, определяемым по формуле 
Для предотвращения проскальзывания канатов в канавках КВШ во время работы лебедки этим канавкам придают специальный профиль (рис. 2.19). Выбор конкретной формы канавки производится с учетом требуемой силы сцепления канатов с КВШ и технологических ограничений.
Рис. 2.18. Силы натяжения канатов на канатоведущем шкиве:
1 — кабина; 2 — канатоведущий шкив; 3 — противовес; S1, S2 — тяговые усилия
Полукруглый профиль канавки (рис. 2.19, а) позволяет максимально увеличить срок службы КВШ и тягового каната благодаря большой опорной поверхности каната в канавке. Однако тяговый коэффициент КВШ с полукруглым профилем канавки невелик, поэтому такой профиль канавок применяют, как правило, на скоростных лифтах, при многообхватном огибании КВШ канатами. Применение на скоростных лифтах других форм канавок нецелесообразно по причине их быстрого изнашивания. При длительной эксплуатации шкива с полукруглыми канавками тяговый коэффициент практически не изменяется.
У полукруглой канавки с подрезом (рис. 2.19, б) площадь опоры тягового каната на КВШ меньше, чем в предыдущем случае, а создаваемый этим профилем тяговый коэффициент больше. Поскольку площадь контакта каната с ребром подреза мала, давление (напряжение смятия) на канат по линии контакта значительно. Соответственно выше и сила трения каната о КВШ, вследствие чего возрастает и тяговый коэффициент.
При прямоугольной форме подреза площадь контакта канавки и каната в процессе эксплуатации шкива не изменяется и тяговый коэффициент не уменьшается. По мере изнашивания подрезанной части канавки ее профиль превращается в полукруглый. Канавки такого профиля рассчитаны на применение каната определенного диаметра.
Наибольшим тяговым коэффициентом обладает канавка с клиновым профилем (рис. 2.19, в). К сожалению, в этом случае велик износ канавки и каната, обусловленный большим удельным давлением. По мере изнашивания канавки она долгое время работает как полукруглая с подрезом, превращаясь при изнашивании до дна в полукруглую без подреза. В клиновой канавке допускается
заменять канаты одного диаметра другими, с близкими размерами. Недостатком данного профиля является повышенное изнашивание канатов в начале эксплуатации шкива.
Клиновая канавка с подрезом (рис. 2.19, г) имеет те же характеристики, что и клиновая. Подрез применяют для предотвращения возможного скольжения канатов при изнашивании канавки до дна.
Полукруглые канавки с подрезом и без него имеют более сложные технологии изготовления по сравнению с клиновыми.
КВШ подлежат замене, если величина зазора между канатом и дном канавки меньше 2 мм (рис. 2.20). При неравномерности просадки канатов в канавках КВШ более 0,5 мм его также рекомендуется заменить.
Рис. 2.19. Профили канавок канатоведущего шкива:
а — полукруглый; 6 — полукруглый с подрезом; в — клиновой; г — клиновой с подрезом
Барабаны, канатоведущие шкивы, блоки и контршкивы лифтов
В конструкции механизмов подъема лифтов с канатной подвеской кабины (противовеса) барабаны и канатоведущие шкивы используются для преобразования вращательного движения выходного вала механизма привода в поступательное перемещение кабины (противовеса).
В зависимости от кинематической схемы лифта применяются также отклоняющие блоки и контршкивы.
Отличительной особенностью барабанов является жесткое крепление канатов на их ободе. Канаты закрепляются так, что при движении кабины вверх, канаты противовеса сматываются с барабана [29,52].
По конструктивным соображениям подвеска кабины (противовеса) оказывается возможной не более чем на 2-х параллельных ветвях канатов (рис.3.9).
При многослойной навивке каната используется канатоукладочный механизм.
Для исключения возможности схода канатов с барабана в торцевой части предусматриваются реборды.
Диаметр барабана и отклоняющих блоков определяется из условия долговечности по формуле 3.7.
Способы крепления канатов на барабане должны отвечать требованиям прочности и безопасности применения. С этой же целью, при предельных нижних положениях кабины и противовеса на барабане должно оставаться не менее 1,5 запасных витков.
Шпоночное соединение ступицы с валом барабана должно рассчитываться с учетом действия знакопеременных нагрузок и на одностороннее действия силы тяжести кабины без учета противовеса и одного противовеса.
При использовании барабанной лебедки и неисправности концевых выключателей возможен переподъем кабины (противовеса) с упором в перекрытие и обрывом канатной подвески [2, 3].
Применение КВШ в лифтовых лебедках позволяет существенно повысить безопасность пассажиров, практически исключая опасность обрыва канатов, так как кабина может быть подвешена на нескольких параллельных ветвях канатов, а высота переподъема ограничивается проскальзыванием канатов из-за посадки противовеса на буфер.
Независимость параметров лебедки с КВШ от высоты подъема открывает широкие возможности унификации лебедок с соответствующими техникоэкономическими преимуществами.
Рис.3.9. Схема размещения канатов на барабане а) при верхнем машинном помещении; 6) при нижнем машинном помещении
Внешняя нагрузка КВШ, определяемая разностью натяжения канатов подвески кабины и противовеса, уравновешивается действием сил сцепления канатов с ободом. Эти силы зависят от угла обхвата шкива канатами и формы профиля поперечного сечения канавок [2, 3, 29, 52].
Для обеспечения работы КВШ без проскальзывания канатов применяются канавки специального профиля (рис.3.10).
Канатоведущие шкивы, контршкивы и отклоняющие блоки изготавливаются из чугунного или стального литья. Отливка в зоне обода должна иметь достаточно высокую твердость и однородную структуру.
При любой другой кинематической схеме лифта диаметр КВШ определяется только условием долговечности канатов по формуле 3.7.
После выбора редуктора лебедки производится уточнение диаметра барабана (КВШ) по кинематическому условию, гарантирующему обеспечение номинальной скорости движения кабины с погрешностью не превышающей 15%.
В конструкции отклоняющих блоков и контршкивов, не предназначенных для передачи тягового усилия канатам, применяется полукруглая канавка, обеспечивающая минимальную величину контактных давлений, что способствует увеличению долговечности канатов.
В КВШ используются канавки полукруглые с подрезом, клиновые и клиновые с подрезом.
Выбор конкретной формы канавки производится с учетом требуемой силы сцепления и технологических ограничений.
Наибольшую силу сцепления обеспечивают канавки клинового профиля, однако их существенным недостатком является зависимость силы сцепления от степени износа опорной поверхности.
В результате износа клиновая канавка преобразуется в полукруглую с подрезом с заметно меньшей силой сцепления.
Канавка полукруглая с подрезом, при несколько более сложной технологии изготовления, обеспечивает более стабильную величину силы сцепления независимо от степени износа канавки. Однако величина силы сцепления меньше чем при клиновой форме профиля канавки.
Расчетное обоснование характеристик профиля поперечного сечения канавок КВШ производится по аналитическим зависимостям, полученным на основе рассмотрения особенности взаимодействия растяжимых канатов с ободом шкива.
Ниже приводятся основы теории расчета геометрических характеристик поперечного профиля канавки шкива, обеспечивающей необходимую тяговую способность КВШ с учетом факторов долговечности.
Контакты
Различия профиля канавки КВШ
Полукруглый профиль канавки (рис. 1, а) максимально увеличивает срок службы КВШ и тягового каната из за большой площади каната в канавке. Но тяговый коэффициент лифтового шкива с полукруглым профилем канавки достаточно мал, такой профиль канавок применяют на современных скоростных лифтах, при многообхватном огибании КВШ канатами. Применение на скоростных лифтах других форм канавок нецелесообразно по причине их быстрого изнашивания. При длительной эксплуатации шкива с полукруглыми канавками тяговый коэффициент практически не изменяется.
У полукруглой канавки с подрезом (рис. 1, б) площадь опоры тягового каната на КВШ меньше, чем в предыдущем случае, а создаваемый этим профилем тяговый коэффициент больше. Поскольку площадь контакта каната с ребром подреза мала, давление (напряжение смятия) на канат по линии контакта значительно. Соответственно выше и сила трения каната о КВШ, вследствие чего возрастает и тяговый коэффициент.
При прямоугольной форме подреза площадь контакта канавки и каната в процессе эксплуатации шкива не изменяется и тяговый коэффициент не уменьшается. По мере изнашивания подрезанной части канавки ее профиль превращается в полукруглый. Канавки такого профиля рассчитаны на применение каната определенного диаметра.
Канавка с клиновым профилем (рис. 1, в). К сожалению, в этом случае велик износ канавки и каната, обусловленный большим удельным давлением. По мере изнашивания канавки она долгое время работает как полукруглая с подрезом, превращаясь при изнашивании до дна в полукруглую без подреза. В клиновой канавке допускается
заменять канаты одного диаметра другими, с близкими размерами. Недостатком данного профиля является повышенное изнашивание канатов в начале эксплуатации шкива.
Клиновая канавка с подрезом (рис. 1, г) имеет те же характеристики, что и клиновая. Подрез применяют для предотвращения возможного скольжения канатов при изнашивании канавки до дна.
Полукруглые канавки с подрезом и без него имеют более сложные технологии изготовления по сравнению с клиновыми.
Канатоведущие шкивы предназначены для передачи усилия от редуктора к тяговым канатам посредством сил трения, возникающих между канатами и ручьями канатоведущего шкива На рис. 28, а показан канатоведущий шкив, которым оборудуются все типовые глобоидные редукторы. Канатоведущие шкивы обычно изготавливают из специального серого чугуна высокой твердости Можно изготавливать их и из стали. На ободе канатоведущего шкива имеются кольцевые проточки (ручьи), в которые укладываются тяговые канаты. На рис. 28, г показаны формы ручьев канатоведущих шкивов. Канатоведущими шкивами с полукруглым профилем ручья оборудуются скоростные лифты, так как ручей такого профиля обладает достоянным по мере износа тяговым коэффициентом. Износ канатов в местах соприкосновения с канатоведущим шкивом, имеющим такую форму ручьев, меньше, чем при других формах ручьев».Увеличение тягового коэффициента (тяговый коэффициент показываем, при каком соотношении натяжения ветвей канатов начинаемся проскальзывание их в ручьях) канатоведущего шкива в этом случае достигается многократным обхватом последнего канатами.
Ручей клиновидной формы обладает самым высоким коэффициентом трения. Однако по мере износа он уменьшается. Для того, чтобы его значение по мере износа не ехало меньше допустимой величины, применяют клиновидные ручьи с подрезом. По мере износа клиновидный с подрезом ручей превращается в полукруглый с подрезом — сначала с переменной шириной подреза, затей с постоянной.
При постоянной ширине подреза тяговый коэффициент канатоведущего шкива будет неизменным до тех пор, пока канат не коснется дна ручья. Тяговый коэффициент в большей степени зависит от угла обхвата канатами канатоведущего шкива. Так, например, увеличение угла обхвата в 2 раза приведет к увеличению тягового коэффициента в 8 раз. На рис. 28, б показан обод канатоведущего шкива лебедки Т-1000.
Обод крепится к ступице шестью болтами. На изготовление обода требуется меньше металла, чем на изготовление цельнометаллического канатоведущего шкива. К лифтовым лебедкам предъявляются следующие требования.
Канатоведущий шкив лебедки должен быть снабжен ручьями, форма которых при заданном угле обхвата шкива канатами и выбранном материале и конструкции шкива позволяла бы обеспечить сцепление канатов со шкивом, достаточное для удержания при статическом испытании, и исключала бы возможность подъема кабины при неподвижном противовесе и противовеса при неподвижной кабине.
Рис. 28. Канатоведущие шкивы:
а —к редуктору РГ-150 59; б — обод шкива лебедки Т-1000; в — формы ручьев